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대학보유특허 상세정보
| 관리번호 | 2021000822 | 발명자 | 이기만, 한민석, 김민국, 김한석 | ||
| 소속학과 | 기술분야(6T) | ||||
| 구분 | 공동 권리자 | ||||
| 참여기업 | 특허 사무소 | ||||
| 특허출원번호 | 10-2019-0152381 | 특허출원일자 | |||
| 특허등록번호 | 10-2096749 | 특허등록일자 | |||
| 기술개발단계 | 기계, 소재 | 협력희망내용 | |||
| 기술개요 | 본 발명은 연소기 운전효율과 배출성능을 최대화 할 수 있는 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 가스연료가 공급되도록 하는 가스노즐부와 상기 가스노즐부와 연통되어 공간을 형성하며, 가스연료를 분배하는 가스연료분배부와 상기 가스연료분배부와 제1관통홀에 의해 연통되어 가스연료가 공기와 예혼합되는 공간을 형성하는 제1혼합실과 상기 가스연료분배부와 제2관통홀에 의해 연통되어 가스연료가 공기와 예혼합되는 공간을 형성하는 제2혼합실과 상기 제1혼합실과 제2혼합실 사이에 구비되어, 상기 제1혼합실에서 예혼합된 가스연료와 공기의 예혼합기를 난류화하는 난류생성노즐부와 공기노즐부와 연통되어, 상기 제1혼합실과 제2혼합실에 각각 연소용 공기가 공급될 수 있도록 하는 선회노즐부를 포함하고, 상기 선회노즐부는, 상기 제1혼합실과 연통되어 상기 제1관통홀을 통해 분사된 가스연료가 선회된 공기와 수직으로 접촉되어 혼합될 수 있도록 하는 제1유로와 상기 제2혼합실과 연통되어 상기 제2관통홀을 통해 분사된 가스연료가 상기 제1유로에 비해 선회도가 낮은 공기와 수직으로 접촉되어 혼합될 수 있도록 하는 제2유로를 포함하며, 상기 난류생성노즐부는, 복수개의 프렉탈 형상의 격자 홀이 구비되어 상기 제1혼합실에서 예혼합된 가스연료와 공기 예혼합기의 난류유동을 유도하는 블록형태의 난류생성부와 상기 난류생성부를 통과한 가스연료와 공기의 예혼합기가 연소실로 유동할 수 있도록 하는 원통형상의 내측노즐부를 포함하고, 상기 난류생성부는, 상기 내측노즐부의 길이방향을 따라 길게 형성되어 역화현상에 의해 화염이 부착 되어도 강성을 유지하여 지속적인 연소를 가능하게 함으로써 연소효율을 증가시키는 것을 특징으로 한다. |
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| 기술특성 | 연소 후처리 기술이 아닌 연소과정에서 연소장치의 완전연소를 통한 연소 시 유해가스의 발생량을 감소시키면서, 연소장치의 효율을 최대화하고, 부하의 변화 특히, 낮은 부하에서 발생할 수 있는 역화현상에 의해 연소장치의 작동이 멈추는 것을 최소화하여 운전효율을 증대시키면서, 연소장치의 내구성과 신뢰성 및 안전성을 최대화한다. 또한, 구조적으로 견고한 프렉탈(Fractal) 형상의 난류생성부를 유지함에 있어 프렉탈 형상의 난류생성기를 통해 난류강도를 증가시킴으로써 난류화염의 보염기능(flame stabilizing)이 강화되며, 저선회류로 인해 화염장 내 내부재순환영역(Inner Recirculation Zone) 발생이 억제되어 고온인 연소생성물의 체류시간을 단축시켜 질소산화물과 같은 연소 유해물질을 효과적으로 억제한다. 또한, 본 발명은 질소산화물의 유해가스가 연소 전에 공기와 연료 간 혼합성능에 의존하는 성질이 있어 이중 선회구조와 직교 유동구조를 통해 가스연료의 예혼합 성능을 향상시킨다. | ||||
| 기대효과 및 사업성 | 상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 연소기 운전효율과 배출성능을 최대화 할 수 있는 연소장치는, 부하의 변화 특히, 낮은 부하에서 발생할 수 있는 역화현상에 의해 연소장치의 작동이 멈추는 것을 최소화하여, 연소장치 전체 시스템의 안전성 확보와 연소장치의 효율을 최대화하는데 그 효과가 있다. 또한, 프렉탈 형상의 난류생성부와 저선회날개 구조로 연소장치 내 내부재순환영역의 형성을 억제하여 연소 시 열적 NOx(질소산화물)와 같이 고온인 연소생성물의 체류시간과 밀접한 관계가 있는 유해가스의 발생량을 감소시키는데 그 효과가 있다. 또한, 질소산화물이 연료와 연소용공기와의 혼합성능에 밀접한 관계가 있으므로 혼합구조가 본 발명은 이중 선회구조와 직교 유동구조와 프렉탈 형상의 난류생성부 구조를 유지함으로써 가스연료와 공기의 예혼합기의 예혼합 성능을 향상시키는데 탁월한 효과가 있다. | ||||
| 응용분야 | 연소기, 질소산화물(NOx), 대기오염물질 저감 | ||||
| 과제 고유번호 | 세부 과제번호 | ||||
| 부처명 | 연구관리 전문기관 | ||||
| 사업명 | |||||
| 과제명 | |||||
| 연구기간 | 주관기관 | ||||
| 기여율(%) | 연구비(백만원) | ||||
| 시제품 제작 사진 및 데이터(표) | |||||